- •Неоструктурное районирование северо-западного кавказа (опережающие исследованиея для инженерных изысканий) москва «недра» 1992
- •Глава 1
- •1.1. Неоструктурное районирование
- •1.2. Основные этапы геологического развития и структурно-литологические подразделения образовании бассейнового генетического комплекса.
- •1.3. Традиционная датировка геоморфологических уровней в центральных частях мегасвода
- •1.4. Палеогеографические данные о времени возникновения и проявления в рельефе кавказского орогена
- •1.5. Методика расчленения образований террасового генетического комплекса
- •Глава 2
- •Глава 3
- •3.1. Датировка геоморфологических уровней в периферических частях мегасвода
- •3.2. Краткая характеристика геоморфологических профилей и страторайонов
- •3.3. Этапы орографического становления западной части мегасвода
- •Глава 4
- •4.1. Северное обрамление мегасвода
- •4.2. Западный сегмент мегасвода
- •4.3. Западная часть центрального сегмента мегасвода
- •4.4. Сочленение западного и центрального
- •4.5 Южное обрамление западной части мегасвода
- •4.6. Сочленение мегасвода и керченско - таманской области
- •Глава 5
- •5.1. Соотношение геосинклинальных и орогенных структур. Проблема структурно-геоморфологической основы для решения различных прикладных задач
- •5.2. Неоструктурное положение северо-западного кавказа. Проблема выделения сейсмогенерирующих структур
- •5.3. Геосинклинальные и орогенные структуры
- •5.4. Детализация неоструктурного районирования.
1.3. Традиционная датировка геоморфологических уровней в центральных частях мегасвода
В пределах мегантиклинория Большого Кавказа водораздельные уровни обычно расчленены эрозией и не несут осадочного чехла. Но сами уровни выражены достаточно отчетливо как в горах, так и в предгорьях. Первичная выровненность водоразделов несомненна, так же как и сравнительно слабая дислоцированность водораздельных поверхностей выравнивания. Достаточно хорошо видны останцы педиментов на склонах хребтов и террасы в речных долинах.
Датировка поверхностей выравнивания, удаленных от областей осадконакопления, затруднительна, так как в подобных случаях возможно «расщепление» основных геоморфологических уровней. Кроме того на гребнях хребтов, активно эродируемых и затронутых древними оледенениями, многие поверхности уничтожены или угадываются по незначительным останцам. Поэтому вопросы о числе, корреляции, классификации и датировке поверхностей выравнивания в приосевых частях Большого Кавказа давно и остро дискутируются. Не вдаваясь в детали, можно наметить три главные позиции.
Первую из них наиболее отчетливо выразил в 1948 г, Л. А. Варданянц, который выделял на всем Кавказе единый апшеронский (среднеапшеронский) пенеплен, раздробленный и поднятый на разную высоту. Близкие взгляды высказывал в 1956 и
1963 гг. А. Л. Цагарели, допускавший, что в позднем плиоцене произошла общая планация рельефа Кавказа. Он полагал, что на северном склоне Кавказа с конца плиоцена до конца рисса формировалась куэстовая обширная «слегка волнистая» поверхность выравнивания, широко развитая в бассейнах Малки, Кубани, Зеленчуков и названная А. Л. Рейнгардом в 1933 г. «главной денудационной поверхностью». По данным А. Л. Цагарели, ее возраст определяется тем, что на склонах долин ниже «пенеплена» первым репером служит раннечетвертичная (позднебакинская или позднечаудинская) терраса.
Своеобразна позиция В. В. Белоусова, который в 30-х годах полагал, что в осевой части Кавказского хребта устойчивое прогибание и осадконакопление продолжались с лейаса до начала миоцена. Данная позиция уязвима по ряду очевидных признаков. Во-первых, имеются определенные данные о более древних, чем плиоцен, геоморфологических уровнях, перекрытых датированными осадками, в том числе киммерийскими и даже сарматскими [21]. Во-вторых, палеогеографический анализ, как будет показано далее, подтверждает существование более древних поднятий, не срезанных плиоценовой эрозией, что отразилось в фациальном составе неогеновых и более древних отложений. Наконец, вдоль оси Главного Кавказского хребта и на его склонах, по данным А. Л. Рейнгарда, Н. И. Николаева и других исследователей, фиксируются не одна, а несколько древних поверхностей выравнивания, расположенных явно в пределах одного и того же тектонического блока и обычно заходящих со склона хребта в речные долины.
Следовательно, рассматриваемая точка зрения противоречит фактическому материалу. Тем не менее она и ныне имеет сторонников. Например, Б. А. Онищенко [32] предполагает, что в раннем олигоцене (хадумское время) на месте современного Кавказского хребта существовал морской бассейн, ограниченный с севера Предкавказской равнинной сушей, а с юга — горами Закавказья. По его мнению, основная масса терригенного материала в майкопское время поступала из района низовьев Дона и северной части Каспийского моря. Однако уже в начале ХX в. И. М. Губкин выявил олигоценовые палеорусла рек, стекавших с Кавказской суши на север в майкопский морской бассейн. Малые высота и площадь этой суши обусловили слабость эрозионной способности таких водотоков, а соответственно, и маломощность поступавших с нее осадков. Но само наличие олигоценовой суши вряд ли можно доказательно оспаривать. Существование небольшой суши не отрицается ныне и для эоцена [35].
Вторая позиция объединяет большинство исследователей, начиная с А. Л. Рейнгарда, выделяющих по нескольку поверхностей выравнивания. Но число таких поверхностей оценивается неоднозначно. Так, на Северном Кавказе Н. А. Лебедева еще в 50-х годах отмечала шесть поверхностей выравнивания, наиболее древние из которых она условно датирует поздним миоценом.
С. Л. Кушев в 1952 г. выделил ряд мезозойских и кайнозойских «базальных поверхностей»: 1) нижнелейасовую;
2) нижнетоарскую;
3) верхнетоарскую;
4) келловейскую;
5) титонскую;
6) верхнетуронскую;
7) палеоценовую;
8) чокракскую;
9) меотическую;
10) акчагыльскую;
11) нижнеапшеронскую;
12) верхнеапшеронскую;
13) бакинскую;
кроме того он различает несколько более молодых террасовых поверхностей.
Корреляция древних базальных поверхностей и базальных конгломератов с денудационными и эрозионными поверхностями привела С. Л. Кушева к предположению о том, что вершинная поверхность Главного Кавказского хребта соответствует мэотической денудационной поверхности. По его мнению, более древние денудационные поверхности в рельефе Центрального Кавказа не сохранились, так как были уничтожены последующими денудационными процессами. Акчагыльская поверхность в горной части Центрального Кавказа сливается с нижнеапшеронской. Последняя прослеживается на выровненных водоразделах Мелового хребта, седловинах Скалистого хребта и плоских водоразделах межгорных депрессий до абсолютных высот 3—3,5 км (относительная высота 1—1,5 км). Позднеапшеронская наклонная денудационная поверхность выделяется С. Л. Кушевым западнее р. Урух и коррелируется в горах с троговыми долинами, имеющими относительную высоту 500— 900 м. Эти три поверхности он и предлагает учитывать в рельефе горной области, а остальные считает погребенными или вторично отпрепарированными. Следует, однако, отметить, что корреляция денудационных уровней с поверхностями размыва описана С. Л. Кушевым очень схематично и не подтверждена графическими материалами.
И. Н. Сафронов с конца 50-х годов [41] выделяет только две доплейстоценовых поверхности выравнивания — апшеронскую и акчагыльскую, местами накладывающиеся друг на друга. Он полагает, что в центральных частях Большого Кавказа не сохранились реликты даже раннеплиоценового рельефа, а главной считает акчагыльскую поверхность. На схеме распространения поверхностей выравнивания Северного Кавказа, приведенной в работе И. Н. Сафронова [41], видно следующее: 1) поверхности выравнивания приосевых частей наиболее приподнятой части Большого Кавказа позднеплиоценовые, частью раннеплиоценовые, т. е. более молодые, чем в периклинальных менее поднятых его частях, где присутствуют и миоценовые поверхности; 2) в пределах Ставропольского свода присутствуют миоплиоценовые поверхности, т. е. также более древние, чем у свода Большого Кавказа.
Вряд ли, однако, в указанных высокогорных районах полностью уничтожены все следы древних элементов рельефа и сохранились только более молодые. Такое положение, по существу, невозможно без полного уничтожения приосевых поднятий в начале плиоцена, когда по всем имеющимся данным (литологическим, палеогеографическим, палеоклиматическим) в пределах Главного хребта сохранялся горный рельеф, высота которого постепенно наращивалась. Останцы доплиоценового (а вероятно, домиоценового) рельефа могут быть небольшими по площади, расчлененными, местами сниженными густой эрозией. Но тем не менее, как показал опыт геоморфологического расчленения других горных стран (Средняя Азия, Северная Монголия и др.), с помощью современных методов обычно удается выявить элементы всех поверхностей выравнивания, существовавших с начала стабильных воздыманий этих горных сооружений. Во всяком случае приведенная выше схема поверхностей выравнивания не согласуется с приведенными в той же работе И. Н. Сафронова схемами миграции береговых линий и времени наступления континентальных режимов.
В. Е. Хаин и В. М. Муратов в 1962 г. выделили на обоих склонах Северо-Западного Кавказа пять полигенетических поверхностей выравнивания — позднеплиоценовую, понтическую и три более древних, условно олигоцен-миоценовых.
Н. В. Думитрашко, Д. А. Лилиенберг и В. М. Муратов в 60-х годах пришли к выводу о возможности прослеживания в рельефе еще большего числа поверхностей выравнивания: 1) средне-раннечетвертичной; 2) раннечетвертично-позднеплиоценовой; 3) ряда позднеплиоценовых (ранне- и среднеапшеронской, апшеронской нерасчлененной, акчагыльской, позднеплиоценовой нерасчлененной); 4) среднеплиоценовой и раннеплиоценовой (продуктивного века, киммерийской, меотической, понтической); 5) позднёмиоценовой (позднесарматской); 6) среднемиоценовой; 7) олигоценовой и палеогеновой .
При этом они указывают, что шире других распространены позднеплиоценовые и позднеплиоцен-раннечетвертичные поверхности. Наиболее древние поверхности выравнивания — олигоценовые и палеогеновые — развиты фрагментарно в центральных участках внутренних хребтов Большого и Малого Кавказа. Возраст их устанавливается предположительно.
В настоящее время косвенным доказательством наличия фрагментов миоценовой поверхности в центральных частях Большого Кавказа является единичная находка коры выветривания, погребенной на высоте около 3800 м под плиоценовыми лавами Эльбруса [21]. Более древние поверхности непосредственно не датированы. Определение их возраста опирается на геоморфологическую корреляцию.
Применительно к исследуемому району В. М. Муратов в 1979 г. выделил в пределах Лазаревской (Гойтхской) ступени четыре основные поверхности выравнивания. Верхний водораздельный уровень (Грачевская поверхность) развит в осевой части Гойтхского антиклинория на высотах 1250—1400 м. Следующий уровень поверхностей выравнивания в восточной части ступени имеет внутридолинный характер, а к западу выходит на водоразделы второго порядка. На южном склоне высоты этого уровня достигают 1000 м (Бекишейская поверхность), а на северном — 800 м (Семашхинская поверхность). Два других уровня выравнивания распространены преимущественно на склонах речных долин. Верхний из них поднимается на южном склоне до 650 м (Пшенахская поверхность), а на северном — до 550 м (Пшишская поверхность). Высота нижнего уровня на южном склоне составляет 450 м (Туапсинская поверхность), на северном — 300 м (Елизаветинская поверхность).
Эти поверхности можно рассматривать как древние речные террасы, расширенные процессами последующих эрозии и денудации. Датировка указанных поверхностей традиционно предположительная: верхний водораздельный уровень (Грачевская поверхность) — олигоцен — миоцен, второй, более молодой уровень (Бекишейская и Семашхинская поверхности) — сармат-мэотис, третий сверху (Пшенахская и Пшишская поверхности) — ранний плиоцен, четвертый (Туапсинская и Елизаветинская поверхности) — поздний плиоцен.
Третья точка зрения, обоснованная в 1973 г. В. А. Растворо-вой и Е. М. Щербаковой, свидетельствует о позднеплейстоцен-голоценовом возрасте водораздельного рельефа Большого Кавказа. По мнению этих исследователей, водораздельные поверхности образовались за счет наиболее молодых ледниковых и перигляциальных процессов. Принципиально сходную точку зрения еще в 1948 г. высказал Б. Ф. Козлов. Он полагал, что рельеф высокогорья Большого Кавказа объясняется влиянием снежного покрова; формировался он во время первого, а может быть, последнего оледенения.
В данном подходе датировка поверхностей выравнивания проводится по возрасту их наиболее молодой моделировки, а не по времени возникновения. Но для истории развития рельефа важно именно время формирования таких поверхностей, позволяющее правильно соотносить возраст водоразделов и террасовых уровней, развитых в речных долинах, расчленяющих указанные поверхности выравнивания.
А. Е. Криволуцкий в 1971 г. и В. А. Растворова в 1973 г. ставят вопрос о полном отсутствии в приосевых частях Большого Кавказа древних поверхностей, якобы уничтоженных мощной последующей денудацией. По их мнению, денудационный срез здесь с начала новейшего этапа (с олигоцена) достигал 3 км. Главным фактором при этом считается «облекающее» (покровное) позднеплейстоценовое оледенение. Однако оледенение в этом районе носило кароводолинный характер [21] и не могло обусловить существенной площадной денудации и уничтожения древних поверхностей выравнивания. Ряд фактических неточностей и спорных заключений в работах В. А. Растворовой и Е. М. Щербаковой отмечен в 1974 г. Н. В. Думитрашко, Д. А. Лилиенбергом и
М. А. Мусеибовым.
Принципиально объединяющим первую и третью позиции служит представление о весьма интенсивной денудации приосевых частей горных хребтов. Сторонники этой точки зрения, например А. Е. Криволуцкой, В. А. Растворова, Е. М. Щербакова, в качестве теоретической базы используют представления A. Пенка о том, что с высотой денудация усиливается и что существует некая «верхняя денудационная поверхность», выше которой денудация настолько сильна, что тектонические поднятия не могут преодолеть интенсивность денудации. Полагая, что в высокогорном поясе годичный денудационный срез превышает 1 см, они считают древние поверхности выравнивания полностью уничтоженными. Однако многочисленные прямые наблюдения в разных горных странах, в том числе и на Кавказе, показывают, что во многих районах интенсивность денудации существенно меньше. Как отмечал в 1971 и 1979 гг. Г. К. Габриелян, сказываются уклоны рельефа, литология пород, растительность, увлажненность и другие климатические показатели.
Обычно в высокогорье денудация реализуется преимущественно в виде глубинной эрозии и слабо затрагивает водоразделы. Но и глубинная эрозия по темпам отстает от тектонических поднятий, что обусловливает повсеместно наблюдаемую ступенчатость продольного профиля рек. Поэтому можно согласиться с общим выводом Г. К. Габриеляна о том, что скорость, тектонического поднятия больше скорости глубинного вреза, а плоскостная денудация во много раз слабее поднятия. Указанный исследователь предполагает, что соотношение воздействия упомянутых факторов заключено в пределах от 1:4 до 1:8. Не исключено, что плоскостная денудация на несколько порядков слабее глубинной эрозии и в настоящее время не может быть реально оценена. Поэтому предлагавшиеся разными исследователями оценки денудационного среза Большого Кавказа (Е. Е. Милановский в 1968 г.— 1350 м, В. А. Растворова в 1973 г. —2200 м, А. Е. Криволуцкий в 1971 г. —2500—3000 м, Г. К. Габриелян в 1979 г.—1400—1500 м) на самом деле ближе к величинам глубинной эрозии, а не плоскостной денудации. Только в этом случае можно объяснить реальную сохранность древних поверхностей выравнивания и возможность внутридолинной корреляции образований террасового генетического комплекса.
В настоящее время проводятся работы по оценке абсолютной и относительной значимости разных факторов денудации, осуществляющейся при участии всех физико-геологических наземных и подземных процессов. По данным В. А. Хрисанова, непосредственные измерения свидетельствуют о том, что наибольшая роль в процессе сноса принадлежит рекам, селевым потокам и ледниковому транспорту В.В. Бронгулеевым и B. М. Муратовым в 1976 г. рассчитана морфометрическим способом величина общей денудации для средней части Северо-Западного Кавказа; она составляет 0,05 мм/год или 50 м за 1 млн. лет. Очевидно, что плоскостная денудация должна быть во много раз слабее, т. е. на несколько порядков ниже оценок, принимаемых указанными выше сторонниками представлений об отсутствии в приосевых частях Большого Кавказа древних денудационных поверхностей.
Таким образом, первая и третья точки зрения противоречат фактическому материалу о возрастном расчленении элементов рельефа. Наиболее объективным является представление о существовании как на периферии, так и в центре горного сооружения Большого Кавказа серии разновысотных и, соответственно, разновозрастных поверхностей выравнивания. При этом, очевидно, должны выделяться поверхности, общие для предгорий и гор. Но в горах возможно также и расщепление предгорных поверхностей. С учетом имеющегося фактического материала можно считать наиболее вероятным прослеживание следующих допозднечаудинских поверхностей: позднеплиоцен-ран-неплейстоценовой («апшеронской»), позднеплиоценовой («акчагыльской»), раннеплиоценовой («понтической»), позднемио-ценовой («сарматской»), а также одной или нескольких более древних.
Поэтому достаточно остро стоит вопрос о возрасте самой древней поверхности выравнивания в приводораздельной зоне. А он непосредственно связан с вопросом о продолжительности существования (возрасте) Кавказского орогена и наличии или отсутствии инверсии вертикальных тектонических движений.